Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Model Predictive Path Integral Control for Agile Unmanned Aerial Vehicles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F24%3A00376130" target="_blank" >RIV/68407700:21230/24:00376130 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10802756" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10802756</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10802756" target="_blank" >10.1109/IROS58592.2024.10802756</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Model Predictive Path Integral Control for Agile Unmanned Aerial Vehicles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper introduces a control architecture for real-time and onboard control of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in environments with obstacles using the Model Predictive Path Integral (MPPI) methodology. MPPI allows the use of the full nonlinear model of UAV dynamics and a more general cost function at the cost of a high computational demand. To run the controller in real-time, the sampling-based optimization is performed in parallel on a graphics processing unit onboard the UAV. We propose an approach to the simulation of the nonlinear system which respects low-level constraints, while also able to dynamically handle obstacle avoidance, and prove that our methods are able to run in real-time without the need for external computers. The MPPI controller is compared to MPC and SE(3) controllers on the reference tracking task, showing a comparable performance. We demonstrate the viability of the proposed method in multiple simulation and real-world experiments, tracking a reference at up to 44 km/h and acceleration close to 20 m/s^2 , while still being able to avoid obstacles. To the best of our knowledge, this is the first method to demonstrate an MPPI-based approach in real flight.

  • Název v anglickém jazyce

    Model Predictive Path Integral Control for Agile Unmanned Aerial Vehicles

  • Popis výsledku anglicky

    This paper introduces a control architecture for real-time and onboard control of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in environments with obstacles using the Model Predictive Path Integral (MPPI) methodology. MPPI allows the use of the full nonlinear model of UAV dynamics and a more general cost function at the cost of a high computational demand. To run the controller in real-time, the sampling-based optimization is performed in parallel on a graphics processing unit onboard the UAV. We propose an approach to the simulation of the nonlinear system which respects low-level constraints, while also able to dynamically handle obstacle avoidance, and prove that our methods are able to run in real-time without the need for external computers. The MPPI controller is compared to MPC and SE(3) controllers on the reference tracking task, showing a comparable performance. We demonstrate the viability of the proposed method in multiple simulation and real-world experiments, tracking a reference at up to 44 km/h and acceleration close to 20 m/s^2 , while still being able to avoid obstacles. To the best of our knowledge, this is the first method to demonstrate an MPPI-based approach in real flight.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2024)

  • ISBN

    979-8-3503-7770-5

  • ISSN

    2153-0858

  • e-ISSN

    2153-0866

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    13144-13151

  • Název nakladatele

    IEEE

  • Místo vydání

    Piscataway

  • Místo konání akce

    Abu Dhabi

  • Datum konání akce

    14. 10. 2024

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku

    001433985300727